Résumé
ABSTRACT Soybean cultivation expansion in Colombia has generated the need to seek varieties with high genetic merit. A soybean genetic breeding program seeks to generate varieties with competitive and sustainable yields, and high-quality grain adapted to the conditions of the low tropics. The aim was to determine the genetic parameters and expected gains in quantitative traits of interest in a soybean breeding process using biometric tools. Sixty lines and four commercial varieties were evaluated in an 8x8 alpha lattice design (genotypes x blocks) planted in oxisols from the Altillanura region of Colombia. The estimation of the parameters was performed by applying mixed models with a random-effects adjustment through the REML method. Wide genetic variability was observed for all the evaluated traits, except for plant height. High heritability values were registered for the characters at flowering and maturity. Heritability was high for yield components such as the number of pods and the weight of 100 grains. Overall, the environmental effect was low, with values close to or higher than 1, except for embryonic abortions, number of empty pods, and grain yield. The genetic gain as a mean percentage was high for plant height, moderate for grain yield, and low for the rest of the characters. Moderate heritability and grain yield gain indicate an additive action of the genes ideal for recurrent selection. The most discriminating characters in the evaluated conditions were the grain yield, weight of 100 grains, and number of pods.
RESUMEN La expansión del cultivo de soya en Colombia genera la necesidad de buscar variedades con alto mérito genético y su mejoramiento, la generación de variedades con rendimientos competitivos y con alta calidad de grano, adaptadas a las condiciones del trópico bajo. El objetivo fue determinar, mediante herramientas biométricas, los parámetros genéticos y las ganancias esperadas, en caracteres cuantitativos de interés, para el proceso de mejora de soya. Se evaluaron 60 líneas y 4 variedades comerciales, en un diseño alfa látice 8x8, en oxisoles de la Altillanura. La estimación de los parámetros, se realizó mediante la aplicación de modelos mixtos, con ajuste de efectos aleatorios, por el método REML. Se observó amplia variabilidad genética para todos los rasgos evaluados, exceptuando la altura de planta. Se registraron valores altos de heredabilidad, para los caracteres de floración y madurez. En los componentes de rendimiento, la heredabilidad fue alta para número de vainas y peso de 100 granos. El efecto ambiental fue bajo, con valores cercanos o superiores a 1, con excepción de abortos embrionarios, número de vainas vanas y rendimiento de grano. La ganancia genética, como porcentaje de la media fue alta, para altura de planta; moderada, para rendimiento de grano y baja, para el resto de los caracteres. La heredabilidad y la ganancia moderadas de rendimiento de grano indican una acción aditiva de los genes, ideal para la selección recurrente. Los caracteres más discriminantes en las condiciones evaluadas fueron rendimiento de grano, peso de 100 granos y número de vainas.
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Damage by Hypsipyla grandella Zeller restricts the success of plantations of Cedrela odorata. The most critical and vulnerable infection period by H. grandella is during the first three years. The aim was to estimate the expected genetic gain for the selection of clones of fast growth and resistant to the attack by this insect. A trial with 40 clones produced by grafting was planted in Veracruz, Mexico. Heritability, genetic correlations and genetic gain of clones were estimated with data at two years-old. The survival rate of the trial was of 97 % (466 living ramets in total), 2.84 m in total high and 2.32 cm of average normal diameter. Aditionally, 9.9 % of the ramets did not present attacks, indication of evasion, and 0.6 percent without response to attack. With response to attack 89.5 % of the ramets (several degrees of tolerance): 29 % with a single shoot, 14.2 % with several shoots and 46.3 % with a dominant shoot of several shoots formed. The clonal heritability of normal diameter, height, volume, stem taper index, number of attacks and response to the attack was H2c = 0.81, 0.80, 0.81, 0.61, 0.34, and 0.26. The genetic correlations between height, diameter and volume were ≥ 0.95, and the correlation of the volume with the incidence and the response to the attack was rg = -0.31 and rg = 0.62, that is a decrease in number of attacks and moderate increase in tolerance. With a selection intensity of 10 %, selecting the four clones with higher volume will produce a genetic gain of 82 % for volume, a decrease of 10.9 % of number of attacks and 6.3 % of better recovery from damage; this is more tolerance to the insect attack. The genetic gain justifies the use of the best clones in commercial plantations in Veracruz, Mexico.
El daño por Hypsipyla grandella limita el éxito de las plantaciones de Cedrela odorata. El periodo más crítico y vulnerable es durante los primeros tres años. El objetivo del estudio fue estimar la ganancia genética esperada en la selección de clones de mayor crecimiento y resistentes al ataque del insecto. Un ensayo de 40 clones producidos por injertos fue plantado en Veracruz, México. Con datos a la edad de dos años se estimaron: la heredabilidad, correlaciones genéticas y ganancia genética de los clones. El ensayo presentó una supervivencia del 97 % (466 rametos vivos en total), con 2.84 m de altura y 2.32 cm de diámetro normal promedio. El 9.9 % de los rametos no presentaron ataques, indicando evasión, y se estimó un 0.6 % sin respuesta al ataque. Con respuesta al ataque 89.5 % de los rametos (diferentes niveles de tolerancia): 29 % con un solo brote, 14.2 % con varios brotes, y 46.3 % con un brote dominante de varios brotes formados. La heredabilidad clonal del diámetro normal, altura, volumen, índice de conicidad, número de ataques y respuesta al ataque fue de H2 c = 0.81, 0.80, 0.81, 0.61, 0.34 y 0.26, respectivamente. Las correlaciones genéticas entre la altura, diámetro y volumen fueron ≥ 0.95, y del volumen con la incidencia y la respuesta al ataque de rg = -0.31 y rg = 0.62, es decir se presentó una disminución en el número de ataques y el aumento moderado en la tolerancia. Con una intensidad de selección del 10 %, seleccionando los cuatro clones de mayor volumen se obtuvo una ganancia genética de 82 % para el volumen, una disminución de 10.9 % de ataques y 6.3 % mejor recuperación del daño, esto es más tolerancia al ataque del insecto. La ganancia genética justifica la utilización de los mejores clones en plantaciones comerciales para Veracruz.
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RESUMEN Pachira aquatica es un árbol, cuyos frutos y semillas se aprovechan en la alimentación humana y animal, en regiones tropicales; sin embargo, aún no se han reportado investigaciones de su variabilidad genética para elegir el mejor método de mejoramiento de la especie. El objetivo del estudio fue evaluar los parámetros genéticos de las características biométricas del fruto y sus semillas. El estudio, se realizó en la Universidad de Córdoba, Colombia. Se seleccionaron 10 árboles y de cada uno, 10 frutos al azar. Se llevaron a cabo análisis de varianza y de estimación de parámetros genéticos, para 15 características, de los órganos mencionados. Se detectaron diferencias significativas entre árboles para peso/fruto (PEF), peso de cáscara/fruto (PCF), porcentaje de semillas/fruto (POSF), ancho de semilla (ANS), grosor de semilla (GROS), volumen de una semilla (V1S) y densidad de una semilla (D1S). Los mayores estimadores de variabilidad genética se presentaron en GROS, POSF, PCF y PEF, en donde el componente genético representó más del 50% de la varianza fenotípica. La heredabilidad más alta, tanto en sentido amplio (h2A>76%) como estrecho (h2E>30%), fue para GROS y POSF. La ganancia genética esperada (GGE), como porcentaje de la media general, fue menor del 10%, en 14 de las 15 características estudiadas, excepto para PCF (10,86%), por lo que se espera un progreso genético modesto, para tales características. Se recomienda ampliar la base genética de la población local y hacer ensayos genéticos en varias zonas productoras potenciales.
SUMMARY Pachira aquatica is a tree whose fruits and seeds are used for human and animal nutrition in tropical regions. However, no research of its genetic variability have yet been reported to choose the best breeding method for the species. The objective of the study was to evaluate the genetic parameters of the biometric characteristics of the fruit and its seeds. The study was conducted at the Universidad de Córdoba, Colombia. Ten trees were selected and, of each, 10 fruits were randomly selected. Analysis of variance and estimation of genetic parameters were carried out for 15 characteristics of both organs. Significant differences were detected between trees for weight/fruit (FW), weight of husk/fruit (FHW), percentage of seeds/fruit (FSP), seed width (SW), seed thickness (ST), volume of a seed (S1V) and density of a seed (S1D). The greatest estimators of genetic variability were presented in ST, FSP, FHW and FW, where the genetic component represented more than 50% of the phenotypic variance. The highest heritability, both broad (h2A>76%) and narrow (h2E>30%), was for ST and FSP. The expected genetic gain, as a percentage of the general average, was less than 10% in 14 of the 15 characteristics studied, except for FHW (10.86%), therefore a modest genetic progress is expected for such characteristics. It is recommended to increase the local population genetic base and make genetic assays in several potential producing areas.